(57)【要約】【課題】記録データのデータサイズを抑制しつつ、再生処理を容易に行う。【解決手段】エンコーダ３３は、基本フレームビデオデータを符号化して圧縮する。また、エンコーダ３３は、基本フレームビデオデータと現フレームビデオデータの差分に関するデータである差分データを符号化して圧縮する。ファイル制御部３８は、基本フレームビデオデータの圧縮ビデオデータをハードディスク３５Ａに記録させる。また、ファイル制御部３８は、差分データの圧縮ビデオデータに、その差分データに対応する基本フレームビデオデータの圧縮ビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報を付加してハードディスク３５Ａに記録させる。本発明は、例えば、ハードディスクを備えた記録装置に適用することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のフレームのビデオデータを符号化し、前記第１のフレームと、その第１のフレーム以降の第２のフレームのビデオデータの差分に関するデータである差分データを符号化する符号化手段と、
符号化された前記第１のフレームのビデオデータを記録部に記録させ、符号化された前記差分データに、その差分データに対応する符号化された前記第１のフレームのビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報を付加して前記記録部に記録させる記録制御手段と
を備える記録装置。
【請求項２】
符号化された前記差分データのサイズを検出する検出手段
をさらに備え、
前記符号化手段は、前記差分データを可変長符号化し、前記検出手段により検出された前記符号化された差分データのサイズが所定の閾値を超えた場合、その符号化された差分データに対応する第２のフレームの次のフレームを新たな第１のフレームとして符号化を行う
請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記符号化手段は、連続する前記第２のフレームの数が所定数となった場合、最後の第２のフレームの次のフレームを新たな第１のフレームとする
請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記符号化手段は、所定の間隔で、前記ビデオデータのフレームを前記第１のフレームとする
請求項１に記載の記録装置。
【請求項５】
前記第１のフレームのビデオデータを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている前記第１のフレームのビデオデータと、前記第２のフレームのビデオデータの差分データを算出する算出手段と
をさらに備え、
前記符号化手段は、前記算出手段により算出された前記差分データを符号化する
請求項１に記載の記録装置。
【請求項６】
前記算出手段は、前記第２のフレームのビデオデータから前記第１のフレームのビデオデータを減算し、その結果得られる減算データを1/2倍することにより、前記差分データを算出する
請求項５に記載の記録装置。
【請求項７】
前記符号化手段は、前記差分データのビット数が所定数を超えた場合、前記差分データをビットシフトし、その結果得られる前記所定数のビット数の差分データを符号化する
請求項１に記載の記録装置。
【請求項８】
前記符号化手段は、前記第２のフレームのビデオデータを符号化し、前記第１のフレームのビデオデータの符号化の途中結果と、前記第２のフレームのビデオデータの符号化の途中結果の差分に関するデータを、前記差分データの符号化の途中結果として、前記差分データを符号化する
請求項１に記載の記録装置。
【請求項９】
記録装置が、
第１のフレームのビデオデータを符号化し、記録部に記録させるフレーム符号化ステップと、
前記第１のフレームと、その第１のフレーム以降の第２のフレームのビデオデータの差分に関するデータである差分データを符号化する差分データ符号化ステップと、
符号化された前記差分データに、その差分データに対応する符号化された前記第１のフレームのビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報を付加して前記記録部に記録させる記録制御ステップと
を含む記録方法。
【請求項１０】
第１のフレームのビデオデータを符号化し、前記第１のフレームと、その第１のフレーム以降の第２のフレームのビデオデータの差分に関するデータである差分データを符号化する符号化手段と、
符号化された前記第１のフレームのビデオデータを記録部に記録させ、符号化された前記差分データに、その差分データに対応する符号化された前記第１のフレームのビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報を付加して前記記録部に記録させる記録制御手段と
を備える記録装置として、コンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項１１】
符号化された第１のフレームのビデオデータが記録されるとともに、前記第１のフレームのビデオデータと、その第１のフレーム以降の第２のフレームのビデオデータの差分に関するデータである差分データが符号化されたデータに、その差分データに対応する符号化された前記第１のフレームのビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報が付加されて記録された記録部から、前記符号化された第１のフレームのビデオデータ、前記記録位置情報、および前記符号化された差分データを読み出す読出手段と、
前記読出手段により読み出された前記記録位置情報に基づいて、その記録位置情報が付加された前記符号化された差分データに対応する符号化された第１のフレームのビデオデータを読み出すように、前記読出手段を制御する読出制御手段と、
前記読出手段により読み出された前記符号化された第１のフレームのビデオデータと前記符号化された差分データを復号する復号手段と、
前記復号手段による復号の結果得られる前記差分データと、その差分データに対応する第１のフレームのビデオデータとに基づいて、前記第２のフレームのビデオデータを生成する生成手段と
を備える再生装置。
【請求項１２】
前記復号手段による復号の結果得られる前記第１のフレームのビデオデータを記憶する記憶手段
をさらに備え、
前記生成手段は、前記復号手段による復号の結果得られる前記差分データと、前記記憶手段に記憶されている、その差分データに対応する第１のフレームのビデオデータとに基づいて、前記第２のフレームのビデオデータを生成する
請求項１１に記載の再生装置。
【請求項１３】
前記生成手段は、前記差分データを２倍にし、その結果得られるデータと、前記第１のフレームのビデオデータとを加算することにより、前記第２のフレームのビデオデータを生成する
請求項１１に記載の再生装置。
【請求項１４】
再生装置が、
符号化された第１のフレームのビデオデータが記録されるとともに、前記第１のフレームのビデオデータと、その第１のフレーム以降の第２のフレームのビデオデータの差分に関するデータである差分データが符号化されたデータに、その差分データに対応する符号化された前記第１のフレームのビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報が付加されて記録された記録部から、前記記録位置情報および前記符号化された差分データを読み出す差分データ読出ステップと、
前記差分データ読出ステップの処理により読み出された前記記録位置情報に基づいて、その記録位置情報が付加された前記符号化された差分データに対応する符号化された第１のフレームのビデオデータを読み出すフレーム読出ステップと、
前記フレーム読出ステップの処理により読み出された前記符号化された第１のフレームのビデオデータと、前記差分データ読出ステップの処理により読み出された前記符号化された差分データを復号する復号ステップと、
前記復号ステップの処理による復号の結果得られる前記差分データと、その差分データに対応する第１のフレームのビデオデータとに基づいて、前記第２のフレームのビデオデータを生成する生成ステップと
を含む再生方法。
【請求項１５】
符号化された第１のフレームのビデオデータが記録されるとともに、前記第１のフレームのビデオデータと、その第１のフレーム以降の第２のフレームのビデオデータの差分に関するデータである差分データが符号化されたデータに、その差分データに対応する符号化された前記第１のフレームのビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報が付加されて記録された記録部から、前記符号化された第１のフレームのビデオデータ、前記記録位置情報、および前記符号化された差分データを読み出す読出手段と、
前記読出手段により読み出された前記記録位置情報に基づいて、その記録位置情報が付加された前記符号化された差分データに対応する符号化された第１のフレームのビデオデータを読み出すように、前記読出手段を制御する読出制御手段と、
前記読出手段により読み出された前記符号化された第１のフレームのビデオデータと前記符号化された差分データを復号する復号手段と、
前記復号手段による復号の結果得られる前記差分データと、その差分データに対応する第１のフレームのビデオデータとに基づいて、前記第２のフレームのビデオデータを生成する生成手段と
を備える再生装置として、コンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項１６】
符号化された第１のフレームのビデオデータが記録されるとともに、前記第１のフレームのビデオデータと、その第１のフレーム以降の第２のフレームのビデオデータの差分に関するデータである差分データが符号化されたデータに、その差分データに対応する符号化された前記第１のフレームのビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報が付加されて記録された記録部から、前記符号化された第１のフレームのビデオデータ、前記記録位置情報、および前記符号化された差分データを読み出す読出手段と、
前記読出手段により読み出された前記記録位置情報に基づいて、その記録位置情報が付加された前記符号化された差分データに対応する符号化された第１のフレームのビデオデータを読み出すように、前記読出手段を制御する読出制御手段と、
前記読出手段により読み出された前記符号化された第１のフレームのビデオデータと前記符号化された差分データを復号し、前記第１のフレームのビデオデータの復号の途中結果と、前記差分データの復号の途中結果とに基づいて算出されたデータを、符号化された前記第２のフレームのビデオデータの復号の途中結果として復号する復号手段と
を備える再生装置。
【請求項１７】
第１のフレームのビデオデータを符号化し、前記第１のフレームと、その第１のフレーム以降の第２のフレームのビデオデータの差分に関するデータである差分データを符号化する符号化手段と、
符号化された前記第１のフレームのビデオデータを記録部に記録させ、符号化された前記差分データに、その差分データに対応する符号化された前記第１のフレームのビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報を付加して前記記録部に記録させる記録制御手段と、
前記記録部から、前記符号化された第１のフレームのビデオデータ、前記記録位置情報、および前記符号化された差分データを読み出す読出手段と、
前記読出手段により読み出された前記記録位置情報に基づいて、その記録位置情報が付加された前記符号化された差分データに対応する符号化された第１のフレームのビデオデータを読み出すように、前記読出手段を制御する読出制御手段と、
前記読出手段により読み出された前記符号化された第１のフレームのビデオデータと前記符号化された差分データを復号する復号手段と、
前記復号手段による復号の結果得られる前記差分データと、その差分データに対応する第１のフレームのビデオデータとに基づいて、前記第２のフレームのビデオデータを生成する生成手段と
を備える記録再生装置。
【請求項１８】
前記第１のフレームのビデオデータを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている前記第１のフレームのビデオデータと、前記第２のフレームのビデオデータの差分データを算出する算出手段と
をさらに備え、
前記符号化手段は、前記算出手段により算出された前記差分データを符号化し、
前記復号手段は、復号の結果得られる前記第１のフレームのビデオデータを前記記憶手段に出力して記憶させ、
前記生成手段は、前記復号手段による復号の結果得られる前記差分データと、前記記憶手段に記憶されている、その差分データに対応する第１のフレームのビデオデータとに基づいて、前記第２のフレームのビデオデータを生成する
請求項１７に記載の記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置および記録方法、再生装置および再生方法、プログラム、並びに記録再生装置に関し、特に、記録データのデータサイズを抑制しつつ、再生処理を容易に行うことができるようにした記録装置および記録方法、再生装置および再生方法、プログラム、並びに記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクビデオレコーダは、入力されたビデオデータをハードディスクに記録したり、ハードディスクに記録されたビデオデータを再生したりする装置である。
【０００３】
このようなハードディスクビデオレコーダにおいて、記録するビデオデータの画質が標準画質から高画質にされたり、画面分解能がSD（Standard Definition）からHD（High Definition）にされたり、フレームレートが標準から高フレームレートにされたりすることにより、ハードディスクビデオレコーダが高性能化されると、それに伴いハードディスクに記録する単位時間あたりのビデオデータのデータサイズが増大し、高速記録が要求される。
【０００４】
一方、近年、連続記録スピードや、単位時間あたりの記録データサイズを表す記録スピードは、ハードディスクなどの回転記録媒体の回転速度の向上やヘッドによる磁気記録の高密度化等により、向上してきている。しかしながら、その向上には限界があり、限界速度を超えた速度での記録には、何らかの支障が出る。また、単位時間あたりの記録データサイズが増大すると、同一時間のビデオデータの記録ファイルが増大する。
【０００５】
そこで、ハードディスクビデオレコーダでは、入力されたビデオデータを符号化することにより圧縮し、その結果得られる圧縮ビデオデータをハードディスクに記録する。
【０００６】
図１は、このようなハードディスクビデオレコーダの構成の一例を示している。
【０００７】
図１において、ハードディスクビデオレコーダ１０は、入力部１１、エンコーダ１２、ハードディスク１３Ａが装着されたストレージデバイスであるHDD１３、同期部１４、デコーダ１５、出力部１６、システム制御部１７、およびファイル制御部１８により構成される。
【０００８】
入力部１１には、フレーム単位のビデオデータを含むビデオ信号が入力される。入力部１１は、入力されたビデオ信号の同期をとり、垂直同期信号、水平同期信号、クロック信号等を同期信号として生成して、同期部１４に供給する。また、入力部１１は、ビデオ信号からビデオデータを抽出し、エンコーダ１２に供給する。
【０００９】
なお、入力部１１は、入力されるビデオ信号がアナログ信号である場合、そのビデオ信号から抽出されたビデオデータに対してA/D（Analog/Digital）変換を行い、その結果得られるデジタル信号をエンコーダ１２に供給する。
【００１０】
エンコーダ１２は、同期部１４から供給される同期信号を用いて、入力部１１から入力されたビデオデータをフレーム単位で符号化することにより圧縮し、その結果得られる圧縮ビデオデータをHDD１３に出力する。
【００１１】
HDD１３は、エンコーダ１２から供給される圧縮ビデオデータをファイルとしてハードディスク１３Ａに記録する。また、HDD１３は、圧縮ビデオデータをハードディスク１３Ａから読み出し、デコーダ１５に供給する。
【００１２】
同期部１４は、入力部１１から入力された同期信号を、エンコーダ１２に供給する。また、同期部１４は、再生用の同期信号を生成し、出力部１６に供給する。
【００１３】
デコーダ１５は、HDD１３から供給される圧縮ビデオデータを復号することにより解凍し、その結果得られるビデオデータを出力部１６に供給する。
【００１４】
出力部１６は、デコーダ１５から供給されるビデオデータに、同期部１４から供給される同期信号等を付加し、ハードディスクビデオレコーダ１０に入力されたビデオ信号と同様の波形のビデオ信号を出力する。なお、ハードディスクビデオレコーダ１０からアナログ信号を出力する場合には、出力部１６は、ビデオデータに対してD/A（Digital/Analog）変換を行い、その結果得られるアナログ信号に同期信号等を付加して出力する。
【００１５】
システム制御部１７は、RAM（Random Access Memory）１７Ａを有している。システム制御部１７は、ＯＳ（Operating System）を実行することにより、エンコーダ１２、同期部１４、デコーダ１５、およびファイル制御部１８を制御し、圧縮ビデオデータの記録および再生を行う。このとき、システム制御部１７は、必要に応じて、処理の途中結果などをRAM１７Ａに記憶させる。
【００１６】
ファイル制御部１８は、ＯＳの管理下でファイルシステムを実行する。具体的には、ファイル制御部１８は、システム制御部１７の指示に応じて、HDD１３によるハードディスク１３Ａへの圧縮ビデオデータのビデオファイルとしての記録およびハードディスク１３Ａからの圧縮ビデオファイルの再生を制御する。また、ファイル制御部１８は、圧縮ビデオデータのビデオファイルを管理する。
【００１７】
以上のように、ハードディスクビデオレコーダ１０では、記録時に、ビデオデータを符号化し、記録データサイズを削減している。
【００１８】
ところで、ビデオデータの符号化方式としては、フレーム内符号化とフレーム間相関を用いた符号化を行うMPEG（Moving Picture Experts Group phase）方式等の符号化方式が一般的に普及している（例えば、先行技術文献１および２）。
【００１９】
しかしながら、ビデオデータが、MPEG方式のようにフレーム間相関を利用した符号化方式で符号化されて記録される場合、トリックプレイの中のＦＦ（ファースト・フォワード）再生やＦＲ（ファースト・リバース）再生と呼ばれる再生を実行する際に、複雑な処理が必要となる。
【００２０】
具体的には、再生対象のフレームの圧縮ビデオデータが、フレーム間相関を利用した符号化方式で符号化されている場合には、解凍時に、そのフレーム間相関に用いられたフレームの圧縮ビデオデータも読み出して処理する必要がある。そして、ＦＦ再生やＦＲ再生といった特殊再生では、再生対象のフレームが飛び飛びになるため、その再生対象のフレーム間相関に用いられたフレームの検出に複雑な処理が必要となる。
【００２１】
一方、飛び飛びの再生対象を読み出し易い符号化方式も存在する。
【００２２】
例えば、JPEG（Joint Photographic Experts Group）2000やJPEG等の符号化方式では、フレーム内符号化のみを行い、フレーム間相関を用いた符号化を行わない（例えば、先行技術文献３）。このため、解凍時には、対象のフレームのみを読み出して処理すればよい。従って、飛び飛びのフレームの圧縮ビデオデータの再生も、連続フレームの圧縮ビデオデータの再生と同様に行うことができ、特殊再生時の処理が複雑になることはない。
【００２３】
しかしながら、JPEG2000やJPEG等のフレーム内符号化のみを行う符号化方式では、ビデオデータが本来持っているフレーム間相関を利用して符号化を行っていないので、フレーム間相関を利用した符号化を行う場合に比べて、圧縮率が低い。
【００２４】
【特許文献１】特開２００５−１０１８３５号公報
【特許文献２】特開２００１−１２８１２４号公報
【特許文献３】特開平６−１３３３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
以上のように、フレーム内符号化とフレーム間相関を利用した符号化の両方を行う符号化方式では、圧縮率は高いが、特殊再生時の処理が複雑になり、フレーム内符号化のみを行う符号化方式では、特殊再生時の処理は容易であるが、圧縮率が低い。
【００２６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、記録データのデータサイズを抑制しつつ、再生処理を容易に行うことができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の第１の側面は、第１のフレームのビデオデータを符号化し、前記第１のフレームと、その第１のフレーム以降の第２のフレームのビデオデータの差分に関するデータである差分データを符号化する符号化手段と、符号化された前記第１のフレームのビデオデータを記録部に記録させ、符号化された前記差分データに、その差分データに対応する符号化された前記第１のフレームのビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報を付加して前記記録部に記録させる記録制御手段とを備える記録装置または記録装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。
【００２８】
本発明の第１の側面は、記録装置が、第１のフレームのビデオデータを符号化し、記録部に記録させるフレーム符号化ステップと、前記第１のフレームと、その第１のフレーム以降の第２のフレームのビデオデータの差分に関するデータである差分データを符号化する差分データ符号化ステップと、符号化された前記差分データに、その差分データに対応する符号化された前記第１のフレームのビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報を付加して前記記録部に記録させる記録制御ステップとを含む記録方法である。
【００２９】
本発明の第２の側面は、符号化された第１のフレームのビデオデータが記録されるとともに、前記第１のフレームのビデオデータと、その第１のフレーム以降の第２のフレームのビデオデータの差分に関するデータである差分データが符号化されたデータに、その差分データに対応する符号化された前記第１のフレームのビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報が付加されて記録された記録部から、前記符号化された第１のフレームのビデオデータ、前記記録位置情報、および前記符号化された差分データを読み出す読出手段と、前記読出手段により読み出された前記記録位置情報に基づいて、その記録位置情報が付加された前記符号化された差分データに対応する符号化された第１のフレームのビデオデータを読み出すように、前記読出手段を制御する読出制御手段と、前記読出手段により読み出された前記符号化された第１のフレームのビデオデータと前記符号化された差分データを復号する復号手段と、前記復号手段による復号の結果得られる前記差分データと、その差分データに対応する第１のフレームのビデオデータとに基づいて、前記第２のフレームのビデオデータを生成する生成手段とを備える再生装置または再生装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。
【００３０】
本発明の第２の側面は、再生装置が、符号化された第１のフレームのビデオデータが記録されるとともに、前記第１のフレームのビデオデータと、その第１のフレーム以降の第２のフレームのビデオデータの差分に関するデータである差分データが符号化されたデータに、その差分データに対応する符号化された前記第１のフレームのビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報が付加されて記録された記録部から、前記記録位置情報および前記符号化された差分データを読み出す差分データ読出ステップと、前記差分データ読出ステップの処理により読み出された前記記録位置情報に基づいて、その記録位置情報が付加された前記符号化された差分データに対応する符号化された第１のフレームのビデオデータを読み出すフレーム読出ステップと、前記フレーム読出ステップの処理により読み出された前記符号化された第１のフレームのビデオデータと、前記差分データ読出ステップの処理により読み出された前記符号化された差分データを復号する復号ステップと、前記復号ステップの処理による復号の結果得られる前記差分データと、その差分データに対応する第１のフレームのビデオデータとに基づいて、前記第２のフレームのビデオデータを生成する生成ステップとを含む再生方法である。
【００３１】
本発明の第３の側面は、符号化された第１のフレームのビデオデータが記録されるとともに、前記第１のフレームのビデオデータと、その第１のフレーム以降の第２のフレームのビデオデータの差分に関するデータである差分データが符号化されたデータに、その差分データに対応する符号化された前記第１のフレームのビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報が付加されて記録された記録部から、前記符号化された第１のフレームのビデオデータ、前記記録位置情報、および前記符号化された差分データを読み出す読出手段と、前記読出手段により読み出された前記記録位置情報に基づいて、その記録位置情報が付加された前記符号化された差分データに対応する符号化された第１のフレームのビデオデータを読み出すように、前記読出手段を制御する読出制御手段と、前記読出手段により読み出された前記符号化された第１のフレームのビデオデータと前記符号化された差分データを復号し、前記第１のフレームのビデオデータの復号の途中結果と、前記差分データの復号の途中結果とに基づいて算出されたデータを、符号化された前記第２のフレームのビデオデータの復号の途中結果として復号する復号手段とを備える再生装置である。
【００３２】
本発明の第４の側面は、第１のフレームのビデオデータを符号化し、前記第１のフレームと、その第１のフレーム以降の第２のフレームのビデオデータの差分に関するデータである差分データを符号化する符号化手段と、符号化された前記第１のフレームのビデオデータを記録部に記録させ、符号化された前記差分データに、その差分データに対応する符号化された前記第１のフレームのビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報を付加して前記記録部に記録させる記録制御手段と前記記録部から、前記符号化された第１のフレームのビデオデータ、前記記録位置情報、および前記符号化された差分データを読み出す読出手段と、前記読出手段により読み出された前記記録位置情報に基づいて、その記録位置情報が付加された前記符号化された差分データに対応する符号化された第１のフレームのビデオデータを読み出すように、前記読出手段を制御する読出制御手段と、
前記読出手段により読み出された前記符号化された第１のフレームのビデオデータと前記符号化された差分データを復号する復号手段と、前記復号手段による復号の結果得られる前記差分データと、その差分データに対応する第１のフレームのビデオデータとに基づいて、前記第２のフレームのビデオデータを生成する生成手段とを備える記録再生装置である。
【００３３】
本発明の第１の側面においては、第１のフレームのビデオデータが符号化されて記録部に記録され、第１のフレームと、その第１のフレーム以降の第２のフレームのビデオデータの差分に関するデータである差分データが符号化され、符号化された差分データに、その差分データに対応する符号化された第１のフレームのビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報が付加されて記録部に記録される。
【００３４】
本発明の第２の側面においては、符号化された第１のフレームのビデオデータが記録されるとともに、第１のフレームのビデオデータと、その第１のフレーム以降の第２のフレームのビデオデータの差分に関するデータである差分データが符号化されたデータに、その差分データに対応する符号化された第１のフレームのビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報が付加されて記録された記録部から、記録位置情報および符号化された差分データが読み出され、読み出された記録位置情報に基づいて、その記録位置情報が付加された符号化された差分データに対応する符号化された第１のフレームのビデオデータが読み出され、読み出された符号化された第１のフレームのビデオデータと符号化された差分データが復号され、復号の結果得られる差分データと、その差分データに対応する第１のフレームのビデオデータとに基づいて、第２のフレームのビデオデータが生成される。
【００３５】
本発明の第３の側面においては、符号化された第１のフレームのビデオデータが記録されるとともに、第１のフレームのビデオデータと、その第１のフレーム以降の第２のフレームのビデオデータの差分に関するデータである差分データが符号化されたデータに、その差分データに対応する符号化された第１のフレームのビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報が付加されて記録された記録部から、記録位置情報および符号化された差分データが読み出され、読み出された記録位置情報に基づいて、その記録位置情報が付加された符号化された差分データに対応する符号化された第１のフレームのビデオデータが読み出され、読み出された符号化された第１のフレームのビデオデータと符号化された差分データが復号され、第１のフレームのビデオデータの復号の途中結果と、差分データの復号の途中結果とに基づいて算出されたデータが、符号化された第２のフレームのビデオデータの復号の途中結果として復号される。
【００３６】
本発明の第４の側面においては、第１のフレームのビデオデータが符号化されて記録部に記録され、第１のフレームと、その第１のフレーム以降の第２のフレームのビデオデータの差分に関するデータである差分データが符号化され、符号化された差分データに、その差分データに対応する符号化された第１のフレームのビデオデータの記録位置を表す情報である記録位置情報が付加されて記録部に記録され、記録部から、記録位置情報および符号化された差分データが読み出され、読み出された記録位置情報に基づいて、その記録位置情報が付加された符号化された差分データに対応する符号化された第１のフレームのビデオデータが読み出され、読み出された符号化された第１のフレームのビデオデータと符号化された差分データが復号され、復号の結果得られる差分データと、その差分データに対応する第１のフレームのビデオデータとに基づいて、第２のフレームのビデオデータが生成される。
【００３７】
記録装置は、独立した装置であっても良いし、記録再生装置の記録処理を行うブロックであっても良い。このことは、再生装置についても同様である。
【発明の効果】
【００３８】
以上のように、本発明によれば、データを符号化して記録する場合において、記録データのデータサイズを抑制しつつ、再生処理を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図２は、本発明を適用した記録装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【００４０】
図２の記録装置３０は、入力部１１、フレームメモリ３１、算出部３２、エンコーダ３３、検出部３４、ハードディスク３５Ａが装着されたHDD３５、同期部３６、システム制御部３７、およびファイル制御部３８により構成され、圧縮ビデオデータをハードディスク３５Ａに記録する。なお、図２において、図１と同一のものには同一の符号を付してあり、説明は繰り返しになるので省略する。
【００４１】
フレームメモリ３１（記憶手段）には、入力部１１から出力されるビデオデータが入力される。フレームメモリ３１は、入力部１１から入力されるビデオデータの１フレーム分を記憶する。また、フレームメモリ３１は、記憶している１フレーム分のビデオデータを算出部３２に供給する。
【００４２】
算出部３２には、入力部１１から出力されるビデオデータが入力される。算出部３２は、入力部１１から入力される１フレーム分のビデオデータを現フレームビデオデータ（第２のフレームのビデオデータ）とする。また、算出部３２は、フレームメモリ３１から供給される、現フレームビデオデータより前のフレームのビデオデータを、基本フレームビデオデータ（第１のフレームのビデオデータ）とする。
【００４３】
そして、算出部３２は、基本フレームビデオデータと現フレームビデオデータの差分に関するデータ（以下、差分データという）を求める差分処理を行い、その結果得られる１フレーム分の差分データをエンコーダ３３に供給する。また、算出部３２は、フレームメモリ３１から何も入力されない場合、現フレームビデオデータをそのままエンコーダ３３に供給する。
【００４４】
エンコーダ３３（符号化手段）は、算出部３２から供給される差分データまたは現フレームビデオデータに対して、JPEG2000方式に準拠したフレーム内符号化を行い、差分データまたは現フレームビデオデータを圧縮する。そして、エンコーダ３３は、圧縮後の差分データまたは現フレームビデオデータを、現在のフレームの圧縮ビデオデータとして検出部３４に供給する。
【００４５】
なお、このJPEG2000方式では、任意の符号量に符号化することができる。具体的には、JPEG2000方式における圧縮率の制御は、Wavelet変換後の量子化と、算術符号化後のポスト量子化（ビット切捨て）で行うことができる。実用的には、Wavelet変換後の量子化により大まかな圧縮率の制御が行われ、ポスト量子化により細かな圧縮率制御が行われる。これにより、JPEG2000方式では、各フレームの圧縮ビデオデータのデータ量が、そのフレームにおいて必要な適切なデータ量となるように、１フレームあたりのデータ量を可変にする可変ビットレート制御を行うことができる。
【００４６】
検出部３４は、エンコーダ３３から供給される圧縮ビデオデータのデータサイズを検出し、システム制御部３７に供給する。また、検出部３４は、圧縮ビデオデータをHDD３５に供給して、ハードディスク３５Ａに記録させる。
【００４７】
HDD３５は、検出部３４から供給される圧縮ビデオデータをハードディスク３５Ａに記録する。同期部３６は、入力部１１から入力される同期信号を、必要に応じて各部に供給する。
【００４８】
システム制御部３７は、RAM３７Ａを有している。システム制御部３７は、ＯＳを実行することにより、フレームメモリ３１、エンコーダ３３、検出部３４、同期部３６、およびファイル制御部３８を制御し、圧縮ビデオデータを記録する。このとき、システム制御部３７は、必要に応じて、処理の途中結果などをRAM３７Ａに記憶させる。
【００４９】
例えば、システム制御部３７は、検出部３４から供給される現在のフレームの圧縮ビデオデータのデータサイズに基づいて、その次のフレームのビデオデータに対して差分処理を行うかどうかを判定する。そして、システム制御部３７は、その判定結果に基づいて、フレームメモリ３１に対する書き込みおよび読み出しを制御する。また、システム制御部３７は、圧縮ビデオデータに関する情報である圧縮ビデオデータ情報をファイル制御部３８に供給する。
【００５０】
ファイル制御部３８（記録制御手段）は、ＯＳの管理下でファイルシステムを実行することにより、HDD３５によるハードディスク３５Ａへの圧縮ビデオデータのビデオファイルとしての記録を制御する。具体的には、ファイル制御部３８は、システム制御部３７から供給される圧縮ビデオデータ情報に基づいてヘッダを生成する。そして、ファイル制御部３８は、検出部３４から供給される圧縮ビデオデータにヘッダを付加してハードディスク３５Ａに記録するように、HDD３５を制御する。また、ファイル制御部３８は、ハードディスク３５Ａに記録されたビデオファイルを管理する。
【００５１】
次に、図３を参照して、ハードディスク３５Ａの記録フォーマットについて説明する。
【００５２】
図３に示すように、ハードディスク３５Ａには、ヘッダが付加された圧縮ビデオデータが記録される。このヘッダは、それが付加された圧縮ビデオデータの符号化前のデータが差分データであるかどうかを示すフラグ、圧縮ビデオデータに対応する基本フレームビデオデータに付加されているヘッダの記録位置を表す記録位置情報、圧縮ビデオデータのデータサイズ等により構成される。
【００５３】
例えば、図３では、先頭フレームの圧縮ビデオデータに、符号化前のデータが差分データではないことを示すフラグ「0」を最下位ビットに含むヘッダ情報「0xfffffff0」、記録位置情報としての基本フレームビデオデータに付加されているヘッダまでのデータサイズ「offset1」（いまの場合、offset1=0）、および圧縮ビデオデータのデータサイズ「N1」により構成されるヘッダが付加されている。
【００５４】
また、２番目のフレームの圧縮ビデオデータには、符号化前のデータが差分データであることを示すフラグ「1」を最下位ビットに含むヘッダ情報「0xfffffff1」、記録位置情報としての基本フレームビデオデータに付加されているヘッダまでのデータサイズ「offset2」、および圧縮ビデオデータのデータサイズ「N2」により構成されるヘッダが付加されている。
【００５５】
なお、説明は省略するが、以降のフレームの圧縮ビデオデータについても、同様にヘッダが付加されている。
【００５６】
以上のように、圧縮ビデオデータには、ヘッダとして記録位置情報が付加されているので、圧縮ビデオデータを飛び飛びに再生するＦＦ再生、ＦＲ再生、編集再生などの特殊再生において、再生対象の圧縮ビデオデータに付加されたヘッダを読み出すことにより、差分処理に用いられた基本フレームビデオデータの圧縮ビデオデータの記録位置を容易に把握することができる。その結果、特殊再生を容易に行うことができる。
【００５７】
次に、図４のフローチャートを参照して、図２の記録装置３０による記録処理について説明する。この記録処理は、例えば、入力部１１から現フレームビデオデータが出力されたとき、開始される。
【００５８】
ステップＳ１１において、システム制御部３７は、入力部１１から入力される現フレームビデオデータが先頭フレームのビデオデータであるかどうかを判定する。ステップＳ１１で、先頭フレームのビデオデータであると判定された場合、ステップＳ１２において、フレームメモリ３１は、現フレームビデオデータを基本フレームビデオデータとして記憶する。また、このとき、フレームメモリ３１からは何も読み出されず、算出部３２には何も供給されない。従って、算出部３２は、入力部１１から入力される現フレームビデオデータをそのままエンコーダ３３に入力する。
【００５９】
ステップＳ１３において、エンコーダ３３は、入力部１１から算出部３２を介して入力される現フレームビデオデータをフレーム内符号化し、その結果得られる圧縮ビデオデータを検出部３４に供給する。そして、処理はステップＳ１７に進む。
【００６０】
一方、ステップＳ１１で先頭フレームのビデオデータではないと判定された場合、ステップＳ１４において、システム制御部３７は、検出部３４から供給されるデータサイズに基づいて、現在のフレームより前のフレームの差分データの圧縮ビデオデータのデータサイズが所定の閾値を超えたかどうかを判定する。
【００６１】
即ち、上述したように、JPEG2000方式の符号化では、可変ビットレート制御が行われるので、システム制御部３７は、差分データの圧縮ビデオデータのデータサイズにより、基本フレームビデオデータとの差分の大きさ、即ちフレーム間の相関の度合いを認識する。
【００６２】
ステップＳ１４で現在のフレームより前のフレームの差分データの圧縮ビデオデータのデータサイズが所定の閾値を超えたと判定された場合、即ち、シーンチェンジ時などのフレーム間の相関が少ない場合、処理はステップＳ１２に進み、以降の処理が行われる。即ち、この場合、差分処理は行われず、現フレームビデオデータが新たな基本フレームデータとしてフレームメモリ３１に記憶され、現フレームビデオデータがフレーム内符号化されて、その結果得られる圧縮ビデオデータが検出部３４に供給される。
【００６３】
また、ステップＳ１４で現在のフレームより前のフレームの差分データの圧縮ビデオデータのデータサイズが所定の閾値を超えていないと判定された場合、即ち、フレーム間における動きが少なく、フレーム間の相関が多い場合、フレームメモリ３１は、記憶している基本フレームビデオデータを読み出し、算出部３２に供給する。
【００６４】
そして、ステップＳ１５において、算出部３２は、読み出された基本フレームビデオデータと現フレームビデオデータとに基づいて、差分処理を行う。具体的には、算出部３２は、現フレームビデオデータから基本フレームビデオデータを画素ごとに減算し、その結果得られる減算データを1/2倍することにより、差分データを算出する。そして、算出部３２は、算出された１フレーム分の差分データをエンコーダ３３に供給する。
【００６５】
なお、算出部３２は、減算データを1/2倍することにより差分データを算出するのではなく、減算データをそのまま差分データとすることもできる。
【００６６】
前者は、例えば、エンコーダ３３と、それに対応するデコーダで扱われるデータが８ビットであり、１フレーム分のビデオデータの値の範囲が０から２５５までの範囲である場合に行われる。この場合、減算データの値の範囲は、−２５５から２５５までの範囲となり、１フレーム分のビデオデータの値の範囲の２倍になる。そのため、算出部３２は、減算データを1/2倍にして差分データを算出することにより、差分データを８ビットの値にし、エンコーダ３３とデコーダで扱うことができるようにする。
【００６７】
後者は、例えば、エンコーダ３３と、それに対応するデコーダで扱われるデータが９ビットであり、１フレーム分のビデオデータの値の範囲が０から２５５までの範囲である場合に行われる。この場合、減算データの値の範囲が１フレーム分のビデオデータの値の範囲の２倍であっても、減算データをエンコーダ３３とデコーダで扱うことができる。従って、算出部３２は、減算データをそのまま差分データとする。
【００６８】
ステップＳ１６において、エンコーダ３３は、差分データをフレーム内符号化し、その結果得られる圧縮ビデオデータを検出部３４に供給する。
【００６９】
以上のように、記録装置３０は、圧縮ビデオデータのデータサイズにより、差分処理を行うかどうかを決定するので、その決定を容易に行うことができる。
【００７０】
ステップＳ１３またはＳ１６の処理後、処理はステップＳ１７に進み、検出部３４は、エンコーダ３３から供給される圧縮ビデオデータのデータサイズを検出し、システム制御部３７に供給する。そして、システム制御部３７は、そのデータサイズ、ステップＳ１５の差分処理が行われたかどうかを示す情報、基本フレームビデオデータの記録位置を特定する情報などを、圧縮ビデオデータ情報としてファイル制御部３８に供給する。
【００７１】
ステップＳ１８において、ファイル制御部３８は、圧縮ビデオデータ情報に基づいてヘッダを生成し、HDD３５に供給する。ステップＳ１９において、HDD３５は、ファイル制御部３８から供給されるヘッダを、検出部３４から供給される圧縮ビデオデータに付加し、ヘッダが付加された圧縮ビデオデータをハードディスク３５Ａに記録する。そして、処理は終了する。
【００７２】
以上のようにして記録処理が行われることにより、ハードディスク３５Ａに記録される圧縮ビデオデータは、例えば、図５に示すようになる。
【００７３】
具体的には、図５の例では、まず、先頭フレームのビデオデータが基本フレームビデオデータとされて符号化され、その結果得られる圧縮ビデオデータがハードディスク３５Ａに記録される。なお、このように、基本フレームビデオデータとされるビデオデータに対応するフレームを、図５では基本フレームという。
【００７４】
次に、基本フレームビデオデータとしての先頭フレームのビデオデータと、２番目のフレームのビデオデータに基づいて差分処理が行われ、その結果得られる差分データが符号化され、圧縮ビデオデータがハードディスク３５Ａに記録される。なお、このように差分処理が行われるビデオデータに対応するフレームを、図５では差分フレームという。
【００７５】
また、図５の例では、差分フレームとしての２番目のフレームの圧縮ビデオデータのデータサイズが所定の閾値を超えない。従って、３番目のフレームのビデオデータについても、２番目のフレームのビデオデータと同様に処理が行われ、以降のフレームについても、前のフレームの圧縮ビデオデータのデータサイズが所定の閾値を超えるまで同様の処理が行われる。
【００７６】
そして、図５の例では、Ｍ番目のフレーム（Ｍフレーム）において、圧縮ビデオデータのデータサイズが所定の閾値を超える。従って、Ｍ＋１番目のフレームが、新たに基本フレームとされ、Ｍ＋１番目のフレームのビデオデータの圧縮ビデオデータがハードディスク３５Ａに記録される。Ｍ＋２番目以降のフレームについては、２番目のフレーム以降のフレームと同様に処理が行われるので、説明は省略する。
【００７７】
以上のように、図２の記録装置３０は、圧縮ビデオデータのデータサイズが所定の閾値を超えるまで、ビデオデータそのものではなく、フレーム間の相関を表すデータとしての差分データを符号化するので、全てのビデオデータを符号化する場合に比べて、圧縮ビデオデータのデータ量を抑制することができる。
【００７８】
また、記録装置３０では、フレームメモリ３１と算出部３２を設けるだけで、差分データを符号化することができるので、ハードウエアの増加による記録装置３０の負担は小さい。
【００７９】
次に、図６を参照して、図４の記録処理により記録されたハードディスク３５Ａを再生する再生装置の構成例について説明する。
【００８０】
図６において、再生装置５０は、出力部１６、ハードディスク３５Ａが装着されたHDD５１、デコーダ５２、フレームメモリ５３、算出部５４、同期部５５、システム制御部５６、およびファイル制御部５７により構成される。なお、図６において、図１と同一のものには同一の符号を付してあり、説明は繰り返しになるので省略する。
【００８１】
HDD５１（読出手段）は、ヘッダをハードディスク３５Ａから読み出し、システム制御部５６に供給する。また、HDD５１は、圧縮ビデオデータをハードディスク３５Ａから読み出し、デコーダ５２に供給する。
【００８２】
デコーダ５２（復号手段）は、HDD１３から供給される圧縮ビデオデータを、JPEG200方式に準拠して復号することにより解凍し、その結果得られる１フレーム分のデータをフレームメモリ５３と算出部５４に供給する。
【００８３】
フレームメモリ５３（記憶手段）は、デコーダ５２から供給される１フレーム分のデータを基本フレームビデオデータとして記憶する。また、フレームメモリ５３は、記憶している基本フレームビデオデータを読み出し、算出部５４に供給する。
【００８４】
算出部５４（生成手段）は、デコーダ５２から供給されるフレーム単位のデータを差分データとし、その差分データと、フレームメモリ５３から供給される基本フレームビデオデータとに基づいて加算処理を行う。具体的には、算出部５４は、差分データを２倍にし、その結果得られるデータと基本フレームビデオデータを加算することにより、再生対象のフレームのビデオデータを生成する。そして、算出部５４は、生成されたビデオデータを出力部１６に出力する。
【００８５】
また、算出部５４は、フレームメモリ５３から何も入力されない場合、デコーダ５２から供給される１フレーム分のデータを、そのまま再生対象のフレームのビデオデータとして出力部１６に供給する。同期部５５は、同期信号を生成し、出力部１６に出力する。
【００８６】
システム制御部５６は、RAM５６Ａを有している。システム制御部５６は、ＯＳを実行することにより、デコーダ５２、フレームメモリ５３、同期部５５、およびファイル制御部５７を制御し、圧縮ビデオデータを再生する。このとき、システム制御部５６は、必要に応じて、処理の途中結果などをRAM５６Ａに記憶させる。
【００８７】
例えば、システム制御部５６は、HDD５１から供給されるヘッダに含まれるフラグに基づいて、加算処理を行うかどうかを判定する。システム制御部５６は、その判定結果に基づいて、フレームメモリ５３に対する書き込みおよび読み出しを制御する。また、システム制御部５６は、HDD５１から供給されるヘッダに含まれる記録位置情報とデータサイズを、ファイル制御部５７を制御する。
【００８８】
ファイル制御部５７（読出制御手段）は、ＯＳ管理下でファイルシステムを実行する。具体的には、ファイル制御部５７は、システム制御部５６から供給される記録位置情報またはデータサイズに基づいて、HDD５１によるハードディスク３５Ａからのヘッダの読み出しを制御する。また、ファイル制御部５７は、システム制御部５６からのデータサイズに基づいて、圧縮ビデオデータの読み出しを制御する。
【００８９】
以上のように、再生装置５０では、フレームメモリ５３と算出部５４を設けるだけで、差分データの圧縮ビデオデータからビデオデータを生成することができるので、ハードウエアの増加による再生装置５０の負担は小さい。
【００９０】
次に、図７のフローチャートを参照して、図６の再生装置５０による再生処理について説明する。この再生処理は、例えば、ユーザにより再生の開始が指示されたとき、開始される。
【００９１】
ステップＳ３１において、再生装置５０は、ハードディスク３５Ａに記録されている圧縮ビデオデータを順次再生する通常再生処理を行う。この通常再生処理の詳細は、後述する図８を参照して説明する。
【００９２】
ステップＳ３２において、システム制御部５６は、ユーザにより特殊再生の開始が指示されたかどうかを判定する。ステップＳ３２で、ユーザにより特殊再生の開始が指示されたと判定された場合、ステップＳ３３において、再生装置５０は、ハードディスク３５Ａに記録されている圧縮ビデオデータの特殊再生を行う特殊再生処理を行う。ステップＳ３４において、システム制御部５６は、特殊再生を終了するかどうか、例えば、ユーザにより特殊再生の終了が指示されたかどうかを判定する。
【００９３】
ステップＳ３４で特殊再生を終了しないと判定された場合、処理はステップＳ３３に戻り、上述した処理が繰り返される。一方、ステップＳ３４で特殊再生を終了すると判定された場合、処理はステップＳ３５に進む。
【００９４】
また、ステップＳ３２で、ユーザにより特殊再生の開始が指示されていないと判定された場合、処理はステップＳ３５に進む。
【００９５】
ステップＳ３５において、システム制御部５６は、再生を終了するかどうか、例えばユーザにより再生の終了が指示されたかどうかを判定する。ステップＳ３５で、再生を終了しないと判定された場合、処理はステップＳ３１に戻り、以降の処理が繰り返される。
【００９６】
一方、ステップＳ３５で、再生を終了すると判定された場合、処理は終了する。
【００９７】
次に、図８のフローチャートを参照して、再生装置５０による通常再生処理の詳細について説明する。
【００９８】
ステップＳ５０において、システム制御部５６は、再生対象のフレームを決定する。例えば、図７の再生処理の開始直後の通常再生処理では、システム制御部５６は、再生対象のフレームとしてユーザにより指示されたフレームを決定し、それ以外の通常再生処理では、再生対象のフレームとして前回の再生対象のフレームの次のフレームを決定する。
【００９９】
ステップＳ５１において、HDD５１は、ステップＳ５０で決定されたフレームの圧縮ビデオデータに付加されているヘッダを読み出し、システム制御部５６に供給する。ステップＳ５２において、HDD５１は、ステップＳ５０で決定されたフレームの圧縮ビデオデータを読み出し、デコーダ５２に供給する。
【０１００】
ステップＳ５３において、デコーダ５２は、圧縮ビデオデータを復号し、その結果得られる１フレーム分のデータを出力する。ステップＳ５４において、システム制御部５６は、HDD５１から供給されるヘッダを解析し、そのヘッダに含まれるフラグに基づいて、再生対象のフレームの圧縮ビデオデータにおいて差分処理が行われているかどうかを判定する。
【０１０１】
具体的には、システム制御部５６は、まず、HDD５１から供給されるヘッダに含まれるヘッダ情報「0xfffffffa」（ａは０または１）により、ヘッダの先頭位置を認識する。そして、システム制御部５６は、そのヘッダのヘッダ情報の最下位ビットが「１」である場合、差分処理が行われていると判定し、「０」である場合、差分処理が行われていないと判定する。
【０１０２】
ステップＳ５４で、差分処理が行われていないと判定された場合、ステップＳ５５において、フレームメモリ５３は、デコーダ５２から入力される１フレーム分のデータを、基本フレームビデオデータとして記憶する。また、このとき、フレームメモリ５３からは何も読み出されず、算出部５４には何も供給されない。従って、算出部５４は、デコーダ５２から入力される１フレーム分のデータをそのまま再生対象のフレームのビデオデータとして、出力部１６に供給する。そして、処理はステップＳ５７に進む。
【０１０３】
一方、ステップＳ５４で、差分処理が行われていると判定された場合、フレームメモリ５３は、記憶している基本フレームビデオデータを読み出し、算出部５４に供給する。
【０１０４】
そして、ステップＳ５６において、算出部５４は、デコーダ５２から供給される１フレーム分のデータを差分データとし、その差分データと基本フレームビデオデータとに基づいて加算処理を行う。そして、算出部５４は、その結果得られるデータを、再生対象のフレームのビデオデータとして出力部１６に供給し、処理はステップＳ５７に進む。
【０１０５】
なお、通常再生処理が、図７の再生処理が開始された直後の通常再生処理であり、まだフレームメモリ５３に基本フレームビデオデータが記憶されていない場合、即ち、ユーザにより再生開始位置として指示されたフレームの圧縮ビデオデータに対して差分処理が行われている場合、後述する図９のステップＳ７７乃至Ｓ８０の処理をステップＳ５６の処理の前に行う。
【０１０６】
ステップＳ５７において、出力部１６は、算出部５４から供給される再生対象のフレームのビデオデータに、同期部５５から供給される同期信号を付加し、その結果得られるビデオ信号を出力する。そして、処理は終了する。
【０１０７】
次に、図９のフローチャートを参照して、再生装置５０による特殊再生処理としてのＦＦ再生処理について説明する。
【０１０８】
ステップＳ７０において、システム制御部１７は、前回の再生対象のフレームから、予め設定された所定数のフレーム分後ろのフレームを、今回の再生対象のフレームとして決定する。
【０１０９】
ステップＳ７１において、HDD５１は、前回の再生対象のフレームの次のフレームのヘッダを読み出し、システム制御部５６に供給する。具体的には、システム制御部５６は、前回の再生対象のフレームのヘッダに含まれるデータサイズをファイル制御部５７に供給し、ファイル制御部５７は、そのデータサイズに基づいて、HDD５１を制御し、次のフレームのヘッダを読み出させる。
【０１１０】
例えば、図３に示したように、ハードディスク３５Ａにヘッダが付加された圧縮ビデオデータが記録されている場合において、前回の再生対象のフレームが２番目のフレームであると、そのフレームのヘッダに含まれるデータサイズ「N2」がファイル制御部５７に供給される。そして、HDD５１は、このデータサイズ「N2」に基づくファイル制御部５７の制御により、前回の再生対象のフレームの圧縮ビデオデータの先頭位置からデータサイズ「N2」分だけ離れた位置へのシークを行い、読み出し位置を３番目のフレームのヘッダに移動させる。その結果、３番目のフレームのヘッダが読み出される。そして、読み出されたヘッダは、システム制御部３７に供給される。
【０１１１】
ステップＳ７２において、システム制御部５６は、HDD５１から供給されたヘッダが、今回の再生対象のフレームのヘッダであるかどうかを判定する。
【０１１２】
ステップＳ７２で、HDD５１から供給されたヘッダが、今回の再生対象のフレームのヘッダではないと判定された場合、ステップＳ７３において、HDD５１は、ステップＳ７１の処理と同様に、次のフレームのヘッダを読み出す。そして、ステップＳ７３の処理後、処理はステップＳ７２に戻り、上述した処理が繰り返される。
【０１１３】
一方、ステップＳ７２で、HDD５１から供給されたヘッダが、今回の再生対象のフレームのヘッダであると判定された場合、ステップＳ７４において、システム制御部５６は、図８のステップＳ５４の処理と同様に、HDD５１から供給されるヘッダに含まれるフラグに基づいて、再生対象のフレームの圧縮ビデオデータにおいて差分処理が行われているかどうかを判定する。
【０１１４】
ステップＳ７４で、差分処理が行われていないと判定された場合、ステップＳ７５において、HDD５１は、今回の再生対象のフレームの圧縮ビデオデータをハードディスク３５Ａから読み出し、デコーダ５２に供給する。
【０１１５】
ステップＳ７６において、デコーダ５２は、HDD５１から供給される圧縮ビデオデータを復号し、その結果得られる１フレーム分のデータを出力する。このとき、フレームメモリ５３からは何も読み出されず、算出部５４には何も供給されない。従って、算出部５４は、デコーダ５２から入力される１フレーム分のデータをそのまま再生対象のフレームのビデオデータとして、出力部１６に供給する。そして、処理はステップＳ８５に進む。
【０１１６】
また、ステップＳ７４で差分処理が行われていると判定された場合、ステップＳ７７において、HDD５１は、ハードディスク３５Ａから、今回の再生対象の圧縮ビデオデータにおいて差分処理に用いられた基本フレームビデオデータの圧縮ビデオデータに付加されているヘッダを読み出す。
【０１１７】
具体的には、システム制御部５６は、HDD５１から供給される今回の再生対象のフレームのヘッダに含まれる記録位置情報をファイル制御部５７に供給し、ファイル制御部５７は、記録位置情報に基づいてHDD５１を制御する。これにより、HDD５１は、基本フレームビデオデータの圧縮ビデオデータに付加されているヘッダの先頭位置に読み出し位置をシークし、そのヘッダを読み出す。そして、HDD５１は、読み出されたヘッダをシステム制御部５６に供給する。
【０１１８】
ステップＳ７８において、HDD５１は、ハードディスク３５Ａから、基本フレームビデオデータの圧縮ビデオデータを読み出す。具体的には、システム制御部５６は、HDD５１から供給される基本フレームビデオデータの圧縮ビデオデータに付加されているヘッダを解析し、そのヘッダに含まれるデータサイズを認識する。そして、システム制御部５６は、そのデータサイズをファイル制御部５７に供給し、ファイル制御部５７は、このデータサイズに基づいてHDD５１を制御する。これにより、HDD５１は、ステップＳ７７で読み出されたヘッダから、このデータサイズ分だけ圧縮ビデオデータを読み出す。そして、HDD５１は、読み出された圧縮ビデオデータをデコーダ５２に供給する。
【０１１９】
ステップＳ７９において、デコーダ５２は、HDD５１から供給される基本フレームビデオデータの圧縮ビデオデータを復号し、その結果得られる基本フレームビデオデータを出力する。ステップＳ８０において、フレームメモリ５３は、デコーダ５２から供給される基本フレームビデオデータを記憶する。
【０１２０】
ステップＳ８１において、HDD５１は、読み出し位置を今回の再生対象のフレームのヘッダの先頭位置に戻し、そのヘッダを読み出して、システム制御部３７に供給する。ステップＳ８２において、HDD５１は、ステップＳ８１で読み出されたヘッダに含まれるデータサイズに基づくファイル制御部５７の制御により、今回の再生対象のフレームの圧縮ビデオデータをハードディスク３５Ａから読み出し、デコーダ５２に供給する。
【０１２１】
ステップＳ８３において、デコーダ５２は、HDD５１から供給される今回の再生対象のフレームの圧縮ビデオデータを復号し、その結果得られる１フレーム分のデータを出力する。ステップＳ８４において、算出部５４は、デコーダから供給される１フレーム分のデータを差分データとして、その差分データと、フレームメモリ５３に記憶されている基本フレームビデオデータとに基づいて、加算処理を行う。そして、算出部５４は、加算の結果得られる１フレーム分のデータを、今回の再生対象のフレームのビデオデータとして出力部１６に供給し、処理はステップＳ８５に進む。
【０１２２】
ステップＳ８５において、出力部１６は、図８のステップＳ５７の処理と同様に、算出部５４から供給される今回の再生対象のフレームのビデオデータに、同期部５５から供給される同期信号を付加し、その結果得られるビデオ信号を出力する。そして、処理は終了する。
【０１２３】
なお、図示は省略するが、ＦＲ再生を行うＦＲ再生処理も、ステップＳ７０およびＳ７３の処理を除いて、ＦＦ再生処理と同様に行われる。具体的には、ＦＲ再生処理では、ステップＳ７０において、前回の再生対象のフレームから、予め設定された所定数のフレーム分前のフレームが、今回の再生対象のフレームに決定され、ステップＳ７３において、前回読み出されたヘッダに対応するフレームの前のフレームのヘッダが読み出される。
【０１２４】
次に、図１０を参照して、図２の記録装置３０と図６の再生装置５０の機能を両方備えた記録再生装置の構成例について説明する。
【０１２５】
図１０において、記録再生装置７０は、入力部１１、出力部１６、フレームメモリ３１、算出部３２、エンコーダ３３、検出部３４、デコーダ５２、フレームメモリ５３、算出部５４、ハードディスク３５Ａが装着されたHDD３５とHDD５１の両方の機能を有するHDD７１、同期部３６および同期部５５の両方の機能を有する同期部７２、RAM３７ＡおよびRAM５６Ａの両方の機能を有するRAM７３Ａを備え、システム制御部３７およびシステム制御部５６の両方の機能を有するシステム制御部７３、および、ファイル制御部３８おおびファイル制御部５７の両方の機能を有するファイル管理部７４により構成され、ハードディスク３５Ａに対する記録および再生を行う。
【０１２６】
なお、図１０の記録再生装置７０において、フレームメモリ３１とフレームメモリ５３を共通化し、図１１に示すように、フレームメモリ３１とフレームメモリ５３の両方の機能を有する１つのフレームメモリ１０１を設けるようにしてもよい。これにより、記録再生装置７０の回路規模を削減し、ハードウエアの増加による記録再生装置７０の負担を小さくすることができる。
【０１２７】
また、上述した説明では、差分処理は、符号化前のビデオデータに対して行われたが、Wavelet処理係数などの符号化の途中結果に対して行われるようにしてもよい。この場合、エンコーダ３３は、差分処理の結果得られる基本フレームビデオデータの符号化の途中結果と現フレームビデオデータの符号化の途中結果の差分に関するデータを、差分データの符号化の途中結果として、差分データを符号化する。また、デコーダ５２は、HDD７１から供給される差分データの圧縮ビデオデータの復号の途中結果と、その差分データに対応する基本フレームビデオデータの圧縮ビデオデータの復号の途中結果とに基づいて加算処理を行い、その結果得られるデータを、再生対象のフレームのビデオデータが符号化された結果得られる圧縮ビデオデータの復号の途中結果として復号する。
【０１２８】
さらに、上述した説明では、エンコーダ３３は、ビデオデータの符号化と同様に、差分データを符号化したが、エンコーダ３３は、差分データを符号化する場合、差分データのビット数が、ビデオデータのビット数を超えたとき、符号化前に差分データに対してビットシフト処理を行うようにしてもよい。
【０１２９】
この場合、例えば、入力部１１が、入力されたアナログ信号であるビデオ信号に含まれるビデオデータに対して、Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂ信号のそれぞれの画素値に８ビット割り当ててA/D変換を行うことにより、デジタル信号を生成するとき、即ち、ビデオデータのビット数が、各画素のＹ，Ｃｒ，Ｃｂ信号のそれぞれについて８ビットであるとき、各画素のＹ，Ｃｒ，Ｃｂ信号のそれぞれについての差分データのビット数が８ビットを超えると、符号化前に、各画素のＹ，Ｃｒ，Ｃｂ信号のそれぞれについての差分データは、８ビットにビットシフトされる。
【０１３０】
なお、上述したように、エンコーダ３３が差分データに対してビットシフト処理を行わず、ビデオデータの符号化と同様に差分データを符号化する場合、エンコーダ３３による画質の劣化を防止することができる。
【０１３１】
また、上述した説明では、圧縮ビデオデータのデータサイズが所定の閾値を越えた場合、次のフレームが基本フレームとされたが、所定の間隔で、ビデオデータのフレームが基本フレームとされるようにしてもよい。
【０１３２】
さらに、連続する差分フレームの数が予め定められた所定数となった場合、最後の差分フレームの次のフレームが基本フレームとされるようにしてもよい。この場合、差分フレームが連続し過ぎることにより、基本フレームと差分フレームの圧縮ビデオデータの記録位置が離れ、差分フレームの再生時に、基本フレームの圧縮ビデオデータへのシークの時間が長くなって、大きなロス時間が発生することを防止することができる。
【０１３３】
また、ヘッダには、記録位置情報として、基本フレームビデオデータに付加されているヘッダまでのデータサイズだけでなく、基本フレームまでのフレーム数も含まれるようにしてもよい。
【０１３４】
さらに、上述した説明では、エンコーダ３３がJPEG2000方式で符号化を行うものとしたが、エンコーダ３３は、フレーム内符号化を行うものであれば、どのような符号化方式で符号化を行ってもよい。
【０１３５】
また、上述した算出部３２および５４、エンコーダ３３、検出部３４、並びにデコーダ５２による処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。これらの処理をソフトウエアにより実行する場合には、算出部３２および５４、エンコーダ３３、検出部３４、並びにデコーダ５２は、各処理に対応するプログラムを実行するCPU（Central Processing Unit）などに対応する。
【０１３６】
さらに、記録装置３０、再生装置５０、および記録再生装置７０で用いられるプログラムは、例えば、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディアに記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供される。
【０１３７】
そして、プログラムは、リムーバブルメディアを、記録装置３０、再生装置５０、および記録再生装置７０がそれぞれ備える図示せぬドライブに装着することにより、ハードディスク３５Ａなどにインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して受信され、ハードディスク３５Ａにインストールすることができる。その他、プログラムは、ハードディスク３５Ａに、あらかじめインストールしておくことができる。
【０１３８】
なお、本明細書において、プログラム記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１３９】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】ハードディスクビデオレコーダの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明を適用した記録装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図３】ハードディスクの記録フォーマットの例を示す図である。
【図４】記録装置による記録処理について説明するフローチャートである。
【図５】ハードディスクに記録される圧縮ビデオデータの構成例を示す図である。
【図６】本発明を適用した再生装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図７】再生装置による再生処理について説明するフローチャートである。
【図８】再生装置による通常再生処理の詳細について説明するフローチャートである。
【図９】再生装置によるＦＦ再生処理について説明するフローチャートである。
【図１０】本発明を適用した記録再生装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図１１】本発明を適用した記録再生装置の他の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１４１】
３０  記録装置，  ３１  フレームメモリ，  ３２  算出部，  ３３  エンコーダ，  ３４  検出部，  ３８  ファイル制御部，  ５０  再生装置，  ５１  HDD，  ５２  デコーダ，  ５３  フレームメモリ，  ５４  算出部，  ５７  ファイル制御部，  ７０  記録再生装置，  ７１  HDD，  ７４  ファイル制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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